一種弧形電芯制作模具及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰離子電芯，尤其是一種弧形鋰離子電芯快速成型工藝。
【背景技術】
[0002]可穿戴設備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設備。可穿戴設備不僅僅是一種硬件設備，更是通過軟件支持以及數據交互、云端交互來實現強大的功能，可穿戴設備將會對我們的生活、感知帶來很大的轉變。彎曲電池改變了現有電池的外觀理念，保證電池電性能的基礎上，實現電池的彎曲，從而實現在可穿戴設備上的應用。目前，傳統的彎曲電池主要是將方形電池用弧形夾具施加一定的壓力，使電池強制彎曲，造成極片彎折，產生很容易氣鼓或短路存在較大的安全隱患，而且電池的表面會出現褶皺。或者采用弧形卷繞電芯，直接成型弧形電池的方式制作弧形電池，如公開號為CN104201423的一種弧形鋰離子電池制造方法，包括以下步驟:(I)制作正極極片、負極極片和隔膜，所述隔膜表面涂敷聚偏氟乙烯，再通過加熱復合形成改性復合隔膜；(2)使用弧形卷尺對正極極片、負極極片和隔膜進行豎向卷繞；(3)卷繞完成后，在正極極片的焊接點焊接正極極耳，在負極極片的焊接點焊接負極極耳，制作出弧形電芯；(4)利用沖盒模具沖壓出帶有弧形凹槽的上殼和下殼，上殼與下殼的一端連接成一體；(5)將弧形電芯放入下殼的弧形凹槽內，然后將上殼進行翻折與下殼配合，利用弧形封頭在上殼與下殼邊緣進行封邊，并留出注液口 ；(6)電芯化成前后上夾具，使隔膜和極片發生聚合，緊密的粘結在一起。該種方式雖然也能成型弧形電池，但是其工藝復雜，而且制造的弧形電池表也變會出現褶皺。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題之一是提供一種弧形電芯制作模具，能夠無損電芯內部結構，并且制作出來的弧形電芯表面光滑無褶皺。
[0004]本發明所要解決的技術問題之二是提供一種弧形電芯制作方法，能夠無損電芯內部結構，并且制作出來的弧形電芯表面光滑無褶皺。
[0005]為解決上述技術問題之一，本發明的技術方案是:一種弧形電芯制作模具，包括沖盒模具和電芯整形模具，所述沖盒模具中用于沖出上殼體的沖頭呈馬鞍狀，沖頭的中間呈弧形凹陷，兩端呈凸起狀；所述電芯整形模具包括弧形凸模和位于弧形凸模下方用于承載電芯的具有彈性變形能力的墊板；所述弧形凸模的沖壓面呈弧形，其弧度與電芯成品的弧度一致。馬鞍狀的上殼體的中間弧形凹陷形狀圖產品弧形電池的弧度一致，兩端的凸起的厚度與產品弧形電池的厚度一致；采用馬鞍狀的沖頭先對上殼體進行整形，方便后續能夠對電芯整形出同樣弧度；在電池化成前后對電芯表面進行熱冷壓，使電芯表面如常規方形電芯一樣平整，此時電芯兩端的凸起已經被強制壓平，電芯的中間位置受到兩端的擠壓而繃緊；最后關鍵的一步是將整平的電芯放置在彈性變形能力的墊板進行整形，在弧形凸模沖壓在電芯表面時，電芯中間位置受壓向下形成凹陷，如此同時，墊板受到電芯的壓力而發生形變，墊板上越靠近電芯中間位置其形變越大，那么就會在墊板上形成變形的弧形凹陷，在墊板的作用下，電芯中間的兩端自然形成向上的彎曲，弧形凸模擠壓完成后，完整的弧形電芯就可以成型了 ；由于墊板具有彈性形變能力，電芯的下殼體與墊板接觸并相互擠壓時，墊板能夠將電芯的殼體進行延展，使其在彎曲時不至于發生褶皺。
[0006]作為改進，所述弧形凹陷的弧度大于50mm。
[0007]作為改進，所述墊板為泡棉材料，如EVA。
[0008]為解決上述技術問題之二，本發明技術方案是:一種弧形電芯的制作方法，包括以下步驟:
(1)使用卷尺對正極極片、負極極片和隔膜進行豎向卷繞或進行疊片；
(2)卷繞完成后，在正極極片的焊接點焊接正極極耳，在負極極片的焊接點焊接負極極耳，制作出豎卷的電芯；
(3)利用沖盒模具沖壓出上殼體和下殼體，所述上殼體呈馬鞍狀，中間呈向下的弧形凹陷，兩端呈向上的凸起狀，下殼體為一平面；所述上殼體內形成用于容置電芯的容置空間；
(4)將電芯放入上殼體的容置空間內，然后將上殼體與下殼體配合，利用封頭在上殼體與下殼體邊緣進行封邊，并留出注液口 ；
(5)電芯化成前和化成后對電芯表面進行熱冷壓，電芯正常化成分容，制作出表面平整的方型電芯；
(6)將方形的電芯放置在具有彈性變形能力的墊板上，電芯的上殼體朝上，利用弧形凸模沖壓在電芯的上表面，使電芯中間凹陷，兩端翹起的弧形狀。
[0009]作為改進，所述沖盒模具包括用于沖出上殼體的沖頭，所述沖頭呈馬鞍狀，沖頭的中間呈弧形凹陷，兩端呈凸起狀。
[0010]作為改進，所述沖頭的邊緣呈弧形。
[0011]作為改進，所述弧形凹陷的弧度大于50mm。
[0012]作為改進，所述弧形凸模的沖壓面呈弧形，其弧度與弧形凹陷的弧度一致。
[0013]作為改進，所述墊板為泡棉材料，如EVA。
[0014]作為改進，所述電芯的厚度在4.0mm以下。
[0015]本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是:
采用馬鞍狀的沖頭先對上殼體進行整形，方便后續能夠對電芯整形出同樣弧度；由于墊板具有彈性形變能力，電芯的下殼體與墊板接觸并相互擠壓時，墊板能夠將電芯的殼體進行延展，使其在彎曲時不至于發生褶皺；本發明只需馬鞍狀的沖頭、墊板和弧形凸模即可制作弧形電池，生成成本低。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明制作工序圖。
[0017]圖2為本發明制作流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
[0019]如圖1、2所示一種弧形電芯的制作方法，包括以下步驟: (1)使用傳統的卷尺對正極極片、